EP2030539B1 - Procédé pour compter le nombre de tours d'une meule d'un moulin à café et appareil comprenant un tel moulin - Google Patents

Procédé pour compter le nombre de tours d'une meule d'un moulin à café et appareil comprenant un tel moulin Download PDF

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EP2030539B1
EP2030539B1 EP08356120A EP08356120A EP2030539B1 EP 2030539 B1 EP2030539 B1 EP 2030539B1 EP 08356120 A EP08356120 A EP 08356120A EP 08356120 A EP08356120 A EP 08356120A EP 2030539 B1 EP2030539 B1 EP 2030539B1
Authority
EP
European Patent Office
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motor
speed
parameter
coffee
microcontroller
Prior art date
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EP08356120A
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German (de)
English (en)
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EP2030539A1 (fr
Inventor
Mickaël Beule
Gilles Lebuffe
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SEB SA
Original Assignee
SEB SA
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/42—Beverage-making apparatus with incorporated grinding or roasting means for coffee
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J42/00—Coffee mills; Spice mills
    • A47J42/38—Parts or details
    • A47J42/44—Automatic starting or stopping devices; Warning devices

Definitions

  • the present invention relates to the field of apparatus for the preparation of coffee brewing, more particularly espresso-type appliances comprising a coffee bean grinder.
  • It relates more particularly to a method for counting the number of revolutions of a grinding wheel of a coffee grinder driven in rotation by an electric motor.
  • the amount of coffee powder distributed by the grinding wheel is a function of the number of revolutions made by the grinding wheel. It is therefore important to accurately determine the number of turns made by the grinding wheel to dispense a predetermined amount of ground coffee during a beverage production cycle.
  • Document is known FR 2648035 an apparatus comprising a coffee grinder driven by an electric motor.
  • the number of revolutions made by the grinding wheel is determined by means of a sensor and the stopping of the motor is controlled when a predetermined number of revolutions have been reached.
  • the sensor for example Hall effect, detects the passage of a marker, for example magnetic, placed on a gear wheel of a gearbox placed between the motor and the mill.
  • This method for counting the known number of turns has the disadvantage of requiring a sensor equipped with its wiring son to a measuring circuit and a marker fixed on a toothed gear of the reducer.
  • This construction entails a high manufacturing and assembly cost and can lead to reliability problems related to a misalignment of the sensor relative to the mark or to cuts in the wiring son.
  • the object of the present invention is to provide an apparatus for the preparation of coffee brewing comprising a method for counting the number of turns of the grinding wheel of a coffee grinder which makes it possible to overcome the use of a brewing machine. sensor and which, therefore, is simple and very economical to implement.
  • Another object of the invention is to provide an apparatus for the preparation of coffee brewing comprising a method for counting the number of turns of the grinding wheel of a coffee grinder which has high reliability, without the use of wires. wiring and moving parts.
  • This method makes it possible to control the grinding wheel from the measurement of an electrical parameter of the motor directly by a very simple measuring circuit included in a control circuit of the motor, without requiring parts outside this control circuit.
  • the engine is stopped when the sum of the number of revolutions ⁇ N i reaches a threshold of predetermined number of revolutions.
  • the electric motor is a motor powered by an alternating current and a voltage U and said parameter P i of said motor is the intensity absorbed.
  • the intensity measurement in this embodiment can be carried out simply via a shunt resistor and a microcontroller already required in the control circuit, thus adding few parts to this circuit.
  • the power supply voltage U of the motor is measured and a correction is made in the calculation of the speed as a function of the said voltage.
  • This arrangement makes it possible, with the use of a motor powered by an alternating current, to overcome the mains voltage and to obtain a good accuracy in counting the number of turns.
  • the electric motor is a motor powered by a direct current and the electrical parameter of the motor varying in proportion to the speed of said motor is the electromotive force against.
  • the time interval T i is between 10 milliseconds and 1 tenth of seconds, preferably 20 milliseconds.
  • the time interval T i is preferably 16.666 milliseconds.
  • the motor is stopped if the parameter P i measured is greater than a predetermined threshold over a given period.
  • Such a characteristic makes it possible to detect that the coffee grinder is blocked and thus to stop the engine before it is damaged.
  • the motor is stopped if the parameter P i measured is less than a predetermined threshold.
  • Such a characteristic makes it possible to detect that the coffee grinder is empty and to interrupt the dispensing of an erroneous amount of coffee by stopping the motor.
  • the invention also relates to an apparatus for the preparation of coffee brewing comprising a coffee grinder having a grinding wheel whose number of turns is counted by the method which is the subject of the invention.
  • Such an apparatus comprising a coffee grinder comprising a grinding wheel whose number of revolutions is counted by the process which is the subject of the invention is suitable for being implemented in a simple and economical way and has great reliability.
  • the apparatus comprises a memory in which is stored a relation obtained experimentally between the parameter P i and the speed V i .
  • This arrangement makes it possible to adapt the lap counting method to the motor characteristics in order to obtain good accuracy.
  • the invention relates to an apparatus for the preparation of coffee comprising a coffee grinder.
  • the mill comprises a wheel driven by a motor via a gearbox whose reduction ratio is for example forty.
  • the motor is powered by an alternating current.
  • the figure 1 schematically represents a control circuit 1 of a motor 2 powered by an alternating current driving the grinding wheel of a coffee grinder.
  • Said control circuit 1 comprises a control element 4 of the motor 2 and an element 5 giving the image of the current flowing through the motor 2.
  • the motor control element is a triac 4 and the element giving the The current image is a shunt 5.
  • the triac 4 and the shunt 5 are connected in series with the motor 2 and are subjected via two terminals L and N to an AC supply voltage when the apparatus is connected to the electrical network.
  • a microcontroller 3 containing a program for controlling the various functions of the device.
  • the microcontroller 3 receives on inputs and outputs different information on outputs.
  • the microcontroller 3 receives at regular intervals, via the shunt 5, an instantaneous value of the current 1 passing through the motor.
  • the microcontroller 3 receives the image of the supply voltage U; which allows said microcontroller 3 to measure the value of the voltage and to define when the voltage is equal to zero; moment called zero sector. From an output 8, the microcontroller 3 controls the triac 4.
  • the figure 3 represents the succession of steps allowing a coffee grinder whose wheel is driven by a motor powered by an alternating current to dispense a dose of ground coffee; that is to say until the millstone has achieved a predetermined number of turns.
  • the first step 100 represented on the organization chart of the figure 3 is to start the coffee grinder.
  • the user operates a switch-type control member that authorizes the power supply of the control circuit 1 after having made sure that the Mill reservoir contained enough coffee beans.
  • the second step 101 is a step of initialization of the microcontroller program 3.
  • This step also comprises the resetting of a time counter included in the microcontroller 3.
  • the time unit T i of this counter is preferably 20 milliseconds which corresponds to an alternation of the sector at the frequency of the network of 50 Hz.
  • This counter is made by the microcontroller 3 with the input 7 receiving the image of the supply voltage.
  • the zero sector is the moment when each new unit of time T i starts or i is an index that is incremented at the start of each new unit of time.
  • the microcontroller 3 starts the engine 2 by controlling the triac 4 by means of its output 8.
  • Step 102 corresponds to the incrementation of the counter by the microcontroller 3 via the index i, which allows the timing of the time base and the grinding cycle of the mill to advance unit of time per unit of time.
  • Step 103 is a step of measuring two parameters during the time unit T i : the amount of current I i passing through the motor and the voltage U i of the mains supply.
  • the microcontroller 3 To measure the amount of current I i passing through the motor 2 during the time unit T i , the microcontroller 3 cuts this unit of time into samples of sufficiently short duration to obtain a good accuracy of the measurement, by example 200 microseconds. On each sample, the microcontroller 3 acquires the value of the intensity I by means of its input 6 via the shunt 5 and carries out the sum of these values of 1 to obtain the quantity of current I i passing through the motor 2 during the time unit T i .
  • the microcontroller 3 simultaneously performs the measurement of the voltage U i passing through the motor 2 during the time unit T i by means of its input 7 receiving the image of the supply voltage.
  • the microcontroller 3 executes the step 104 which consists in determining the speed V i of the engine 2 during the time unit T i .
  • the microcontroller 3 converts the current quantity I i measured into a raw speed V i b by means of a correspondence table defined experimentally as a function of the characteristics of the motor 2 (FIG. Fig. 2 ); this table being stored in the microcontroller 3.
  • Step 105 is a step of calculating the number of revolutions N i produced by the motor 2 during the time T i .
  • Step 106 is a test step making it possible to check two cases of abnormal operation of the coffee grinder.
  • the first case corresponds to the engine 2 blocked, for example by a stone in the grinding wheels.
  • the detection of the locked motor 2 makes it possible to protect the mechanical assembly driven by the motor 2 and this detection must be fast and not very sensitive to electrical disturbances.
  • the microcontroller 3 compares the last five values of N i to a stored value N mini . If each of these values is smaller than N min , the motor 2 is considered as blocked, then the microcontroller 3 controls the stop of the motor 2. If at least one of these five values is greater than N min , the microcontroller 3 continues the cycle and proceed to the second part of the test of step 106.
  • Such a method makes it possible not to take into account an electrical disturbance whose duration of appearance is shorter than a period fixed at five time units T i .
  • the second case of abnormal operation of the mill detected in step 106 corresponds to a lack of coffee in the mill.
  • the microcontroller 3 compares the last five values of N i with a stored value N max . If each of these values is greater than N maxi , the coffee grinder is considered empty, then the microcontroller 3 controls the stopping of the motor 2. If at least one of these five values is less than N maxi , the microcontroller 3 continues cycle and go to step 107.
  • the stored value N max can be the same value for all devices manufactured.
  • the N maximum stored value can be customized for each device based on operation tests performed on the production line and said N max stored value can also be progressive over the life of the device depending on the number of grinding cycles carried out.
  • Step 107 is a test step for detecting the end of the dispensing cycle of a dose of coffee.
  • the microcontroller 3 comprises a counter which makes it possible to sum the numbers of turns N i and a memorized value No corresponding to the number of engine revolutions necessary to dispense a dose of coffee.
  • the microcontroller compares the sum of the numbers of revolutions N i and the memorized value No: If ⁇ N i ⁇ No, the microcontroller returns to step 102. if ⁇ N i > No, the number of revolutions of the motor 2 necessary to distribute a dose of coffee is reached, the microcontroller 3 goes to step 108 by controlling the stopping of the engine 2 by means of its output 8.
  • the motor is powered by a direct current.
  • the figure 4 schematically represents a control circuit 11 of a motor 12 powered by a direct current driving the grinding wheel of a coffee grinder included in an apparatus for the preparation of coffee brewing.
  • Said control circuit 11 comprises a diode bridge 19 and a control element 14 of the motor 12.
  • the control circuit 11 is subjected via two terminals L and N to an AC supply voltage when the apparatus is connected to the electrical network.
  • the diode bridge 19 converts the AC voltage into a DC voltage across the motor terminals 12.
  • the motor control element is a triac 14.
  • a microcontroller 13 containing a program for controlling the various functions of the device.
  • the microcontroller 13 receives on inputs and outputs information on different outputs.
  • the microcontroller receives, at regular intervals, an instantaneous value of the electromotive force against the electromotive motor FCEM 12.
  • the microcontroller receives the image of the supply voltage U; which allows said microcontroller 13 to measure the value of the voltage and to define when the voltage is equal to zero; moment called zero sector. From an output 18, the microcontroller controls the triac 14.
  • the figure 6 represents the succession of steps allowing a coffee grinder whose wheel is driven by a motor powered by a direct current to dispense a dose of ground coffee; that is to say until the millstone has achieved a predetermined number of turns.
  • Steps 200 start-up of the apparatus
  • 201 initialization and start-up of the motor
  • 202 incrementation of the counter
  • Step 203 is a step of measuring the counter electromotive force FCEM i during the time unit T i .
  • the microcontroller 13 performs this measurement during a phase where the motor 12 is not powered, just after the zero sector detected by means of its input 17 and before the control of the triac 14 controlled by the output 18.
  • the microcontroller 13 measures the force against electromotive FCEM i by means of its entry 16.
  • step 204 which consists in determining the speed V i of the motor 12 during the time unit T i .
  • the microcontroller 13 converts the measured electromotive force FCEM i into a speed V i by means of a linear relation defined experimentally as a function of the characteristics of the motor 12 (FIG. Fig. 5 ); this relation being memorized in the microcontroller 13.
  • V 103.57 FCEM - 113.87.
  • the following steps 205 to 208 are identical to the steps 105 to 108 described above.

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Description

  • La présente invention se rapporte au domaine des appareils pour la préparation d'infusion de café, plus particulièrement des appareils du type espresso comprenant un moulin à grains de café.
  • Elle vise plus particulièrement un procédé pour compter le nombre de tours d'une meule d'un moulin à café entraînée en rotation par un moteur électrique.
  • Dans les appareils du type précité, la quantité de poudre de café distribuée par la meule est fonction du nombre de tours effectués par cette dernière. Il est donc important de déterminer précisément le nombre de tours effectués par la meule pour distribuer une dose prédéterminée de café moulu au cours d'un cycle de production de boisson.
  • On connaît du document FR 2648035 un appareil comportant un moulin à café entraîné par un moteur électrique. Le nombre de tours effectués par la meule est déterminé au moyen d'un capteur et l'arrêt du moteur est commandé quand a été atteint un nombre prédéterminé de tours. Le capteur, par exemple à effet Hall, détecte le passage d'un repère, par exemple magnétique, placé sur une roue dentée d'un réducteur placé entre le moteur et le moulin.
  • Ce procédé pour compter le nombre de tours connu présente l'inconvénient de nécessiter un capteur équipé de ses fils de câblage vers un circuit de mesure et un repère fixé sur une roue dentée du réducteur. Cette construction entraîne un coût de fabrication et de montage important et peut induire des problèmes de fiabilité liés à un désalignement du capteur par rapport au repère ou à des coupures dans les fils de câblage.
  • Le but de la présente invention est de proposer un appareil pour la préparation d'infusion de café comprenant un procédé pour compter le nombre de tours de la meule d'un moulin à café qui permette de s'affranchir de l'utilisation d'un capteur et qui, par conséquent, soit simple et très économique à mettre en oeuvre.
  • Un autre but de l'invention est de proposer un appareil pour la préparation d'infusion de café comprenant un procédé pour compter le nombre de tours de la meule d'un moulin à café qui présente une grande fiabilité, sans l'utilisation de fils de câblage et de pièces mobiles.
  • A cet effet, l'invention concerne un procédé pour compter le nombre de tours d'une meule d'un moulin à café entraînée en rotation par un moteur électrique. Ce procédé se caractérise par le fait que :
    • on mesure à intervalle de temps régulier Ti au moins un paramètre électrique Pi du moteur variant proportionnellement à la vitesse dudit moteur ;
    • on calcule la vitesse Vi sur chaque intervalle de temps Ti à partir dudit paramètre Pi à partir d'une relation obtenue expérimentalement ;
    • on calcule le nombre de tours Ni effectué par la meule sur chaque intervalle de temps Ti à partir de la vitesse Vi déterminée.
  • Ce procédé permet de piloter la meule à partir de la mesure d'un paramètre électrique du moteur directement par un circuit de mesure très simple inclus dans un circuit de commande du moteur, sans nécessiter de pièces extérieures à ce circuit de commande.
  • Avantageusement, on arrête le moteur lorsque la somme des nombres de tours ΣNi atteint un seuil de nombre de tours prédéterminé.
  • Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur alimenté par un courant alternatif et par une tension U et ledit paramètre Pi dudit moteur est l'intensité absorbée.
  • La mesure de l'intensité dans ce mode de réalisation peut être réalisée simplement via une résistance shunt et un microcontrôleur déjà nécessaire dans le circuit de commande, donc en ajoutant peu de pièces à ce circuit.
  • Avantageusement, on mesure la tension U d'alimentation du moteur et on apporte une correction dans le calcul de la vitesse en fonction de ladite tension.
  • Cette disposition permet, avec l'utilisation d'un moteur alimenté par un courant alternatif, de s'affranchir de la tension du secteur et d'obtenir une bonne précision dans le comptage du nombre de tours.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur alimenté par un courant continu et le paramètre électrique du moteur variant proportionnellement à la vitesse dudit moteur est la force contre électromotrice.
  • Avantageusement, l'intervalle de temps Ti est compris entre 10 millisecondes et 1 dixième de secondes, de préférence 20 millisecondes.
  • Cet échantillonnage de 20 millisecondes est facile à réaliser car il correspond à une alternance du secteur à la fréquence du réseau de 50 Hertz. Dans le cas où la fréquence du réseau est de 60 Hertz, l'intervalle de temps Ti est de préférence de 16,666 millisecondes.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le moteur est arrêté si le paramètre Pi mesuré est supérieur à un seuil prédéterminé sur une période donnée.
  • Une telle caractéristique permet de détecter que le moulin à café est bloqué et ainsi d'arrêter le moteur avant qu'il ne soit endommagé.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le moteur est arrêté si le paramètre Pi mesuré est inférieur à un seuil prédéterminé.
  • Une telle caractéristique permet de détecter que le moulin à café est vide et d'interrompre la distribution d'une quantité de café erronée en arrêtant le moteur.
  • Par ailleurs, l'invention se rapporte également à un appareil pour la préparation d'infusion de café comprenant un moulin à café comportant une meule dont le nombre de tours est compté par le procédé objet de l'invention.
  • Un tel appareil comprenant un moulin à café comportant une meule dont le nombre de tours est compté par le procédé objet de l'invention est apte à être mis en oeuvre de façon simple et économique et présente une grande fiabilité.
  • Avantageusement, l'appareil comporte une mémoire où est stockée une relation obtenue expérimentalement entre le paramètre Pi et la vitesse Vi.
  • Cette disposition permet d'adapter le procédé de comptage de tours aux caractéristiques du moteur pour obtenir une bonne précision.
  • L'invention sera mieux comprise à l'étude des modes de réalisation pris à titre nullement limitatif et illustrés dans les figures annexées dans lesquelles :
    • La figure 1 est une vue schématique du circuit de commande d'un moteur alimenté par un courant alternatif entraînant la meule d'un moulin à café selon un mode particulier de réalisation de l'invention.
    • La figure 2 illustre un exemple de table de correspondance de la quantité de courant Ii mesurée et de la vitesse brute Vib d'un moteur alimenté par un courant alternatif entraînant la meule d'un moulin à café.
    • La figure 3 illustre un exemple d'algorithme de fonctionnement du procédé pour compter le nombre de tours de la meule d'un moulin à café lorsque cette dernière est entraînée par un moteur alimenté par un courant alternatif.
    • La figure 4 est une vue schématique du circuit de commande d'un moteur alimenté par un courant continu entraînant la meule d'un moulin à café selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention.
    • La figure 5 illustre un exemple de relation entre la force contre électromotrice FCEMi mesurée et de la vitesse Vi d'un moteur alimenté par un courant continu entraînant la meule d'un moulin à café.
    • La figure 6 illustre un exemple d'algorithme de fonctionnement du procédé pour compter le nombre de tours de la meule d'un moulin à café lorsque cette dernière est entraînée par un moteur alimenté par un courant continu.
  • Seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés.
  • L'invention se rapporte à un appareil pour la préparation de café comprenant un moulin à café. Le moulin comporte une meule entraînée par un moteur via un réducteur dont le rapport de réduction est par exemple de quarante.
  • Selon un premier mode particulier de réalisation de l'invention, le moteur est alimenté par un courant alternatif.
  • La figure 1 représente schématiquement un circuit de commande 1 d'un moteur 2 alimenté par un courant alternatif entraînant la meule d'un moulin à café. Ledit circuit de commande 1 comporte un élément de pilotage 4 du moteur 2 et un élément 5 donnant l'image du courant traversant le moteur 2. De manière avantageuse, l'élément de pilotage du moteur est un triac 4 et l'élément donnant l'image du courant est un shunt 5. Le triac 4 et le shunt 5 sont reliés en série avec le moteur 2 et sont soumis via deux bornes L et N à une tension d'alimentation alternative lorsque l'appareil est relié au réseau électrique.
  • Sur le circuit de commande 1 est implanté un microcontrôleur 3 contenant un programme permettant de piloter les différentes fonctions de l'appareil. Le microcontrôleur 3 reçoit sur des entrées et émet sur des sorties différentes informations. Sur une entrée 6, le microcontrôleur 3 reçoit à intervalles réguliers, via le shunt 5, une valeur instantanée du courant 1 traversant le moteur. Sur une autre entrée 7, le microcontrôleur 3 reçoit l'image de la tension d'alimentation U ; ce qui permet audit microcontrôleur 3 de mesurer la valeur de la tension et de définir à quel instant la tension est égale à zéro ; instant appelé zéro secteur. A partir d'une sortie 8, le microcontrôleur 3 commande le triac 4.
  • La figure 3 représente la succession d'étapes permettant à un moulin à café dont la meule est entraînée par un moteur alimenté par un courant alternatif de distribuer une dose de café moulu ; c'est-à-dire jusqu'à ce que la meule du moulin ait réalisé un nombre de tours prédéterminé.
  • La première étape 100 représentée sur l'organigramme de la figure 3 consiste à mettre en marche le moulin à café. En pratique, pour accomplir cette étape, l'utilisateur manoeuvre un organe de commande du type interrupteur qui autorise l'alimentation électrique du circuit de commande 1 après s'être assuré que le réservoir du moulin contenait suffisamment de café en grains.
  • La deuxième étape 101 est une étape d'initialisation du programme du microcontrôleur 3. Cette étape comprend également la remise à zéro d'un compteur de temps inclus dans le microcontrôleur 3. L'unité de temps Ti de ce compteur est de préférence 20 millisecondes ce qui correspond à une alternance du secteur à la fréquence du réseau de 50 Hz. Ce compteur est réalisé par le microcontrôleur 3 à l'aide de l'entrée 7 recevant l'image de la tension d'alimentation. Le zéro secteur est l'instant où démarre chaque nouvelle unité de temps Ti ou i est un indice qui s'incrémente au démarrage de chaque nouvelle unité de temps. Au cours de cette étape, le microcontrôleur 3 met en marche le moteur 2 en commandant le triac 4 au moyen de sa sortie 8.
  • L'étape 102 correspond à l'incrémentation du compteur par le microcontrôleur 3 via l'indice i, ce qui permet le cadencement de la base de temps et au cycle de mouture du moulin d'avancer unité de temps par unité de temps.
  • L'étape 103 est une étape de mesure de deux paramètres pendant l'unité de temps Ti : la quantité de courant Ii traversant le moteur et la tension Ui d'alimentation secteur.
  • Pour réaliser la mesure de la quantité de courant Ii traversant le moteur 2 pendant l'unité de temps Ti, le microcontrôleur 3 découpe cette unité de temps en échantillons d'une durée suffisamment courte pour obtenir une bonne précision de la mesure, par exemple 200 microsecondes. Sur chaque échantillon, le microcontrôleur 3 fait l'acquisition de la valeur de l'intensité I au moyen de son entrée 6 via le shunt 5 et réalise la somme de ces valeurs de 1 pour obtenir la quantité de courant Ii traversant le moteur 2 pendant l'unité de temps Ti.
  • Le microcontrôleur 3 réalise simultanément la mesure de la tension Ui traversant le moteur 2 pendant l'unité de temps Ti au moyen de son entrée 7 recevant l'image de la tension d'alimentation.
  • Lorsque le temps Ti est écoulé, le microcontrôleur 3 exécute l'étape 104 qui consiste à déterminer la vitesse Vi du moteur 2 pendant l'unité de temps Ti.
  • Pour cela, le microcontrôleur 3 convertit la quantité de courant Ii mesurée en une vitesse brute Vib au moyen d'une table de correspondance définie expérimentalement en fonction des caractéristiques du moteur 2 (fig. 2); cette table étant mémorisée dans le microcontrôleur 3.
  • Enfin, pour obtenir la vitesse Vi, exprimée en nombre de tours par seconde, en fonction de la mesure de la tension Ui, le microcontrôleur 3 va corriger la vitesse brute Vib par un coefficient de correction Ci : Vi = Vib x Ci. La loi de variation du coefficient Ci en fonction de la tension Ui a été déterminée expérimentalement et a la forme d'une droite d'équation Ci = 0,0076 Ui - 0,7202. Cette loi de variation est mémorisée dans le microcontrôleur 3.
  • L'étape 105 est une étape de calcul du nombre de tours Ni réalisé par le moteur 2 pendant le temps Ti. Le microcontrôleur 3 effectue ce calcul donné par la relation Ni = Vi / Ti.
  • L'étape 106 est une étape de test permettant de vérifier deux cas de fonctionnement anormal du moulin à café.
  • Le premier cas correspond au moteur 2 bloqué, par exemple par une pierre dans les meules. La détection du moteur 2 bloqué permet de protéger l'ensemble mécanique entraîné par le moteur 2 et cette détection doit être rapide et peu sensible aux perturbations électriques.
  • Pour réaliser la détection moteur 2 bloqué, le microcontrôleur 3 compare les cinq dernières valeurs de Ni à une valeur mémorisée Nmini. Si chacune de ces valeurs est inférieure à Nmini, le moteur 2 est considéré comme bloqué, alors le microcontrôleur 3 commande l'arrêt du moteur 2. Si au moins une de ces cinq valeurs est supérieure à Nmini, le microcontrôleur 3 poursuit le cycle et passe à la deuxième partie du test de l'étape 106.
  • Une telle méthode permet de ne pas prendre en compte une perturbation électrique dont la durée d'apparition est plus courte qu'une période fixée à cinq unités de temps Ti.
  • Le deuxième cas de fonctionnement anormal du moulin détecté à l'étape 106 correspond à un manque de café dans le moulin.
  • De la même manière que pour la détection du moteur bloqué, le microcontrôleur 3 compare les cinq dernières valeurs de Ni à une valeur mémorisée Nmaxi. Si chacune de ces valeurs est supérieure à Nmaxi, le moulin à café est considéré comme vide, alors le microcontrôleur 3 commande l'arrêt du moteur 2. Si au moins une de ces cinq valeurs est inférieure à Nmaxi, le microcontrôleur 3 poursuit le cycle et passe à l'étape 107.
  • La valeur mémorisée Nmaxi peut être une valeur identique pour tous les appareils fabriqués. De manière avantageuse, la valeur mémorisée Nmaxi peut être personnalisable pour chaque appareil en fonction de tests de fonctionnement réalisés sur la ligne de fabrication et ladite valeur mémorisée Nmaxi peut être également évolutive au cours de la vie de l'appareil en fonction du nombre de cycles de mouture réalisés.
    L'étape 107 est une étape de test permettant de détecter la fin du cycle de distribution d'une dose de café. Le microcontrôleur 3 comporte un compteur qui permet de faire la somme des nombres de tours Ni et une valeur mémorisée No correspondant au nombre de tours du moteur nécessaire pour distribuer une dose de café.
  • Le microcontrôleur compare la somme des nombres de tours Ni et la valeur mémorisée No : Si Σ Ni <No, le microcontrôleur repasse à l'étape 102. si Σ Ni > No, le nombre de tours du moteur 2 nécessaire pour distribuer une dose de café est atteint, le microcontrôleur 3 passe à l'étape 108 en commandant l'arrêt du moteur 2 au moyen de sa sortie 8.
  • Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le moteur est alimenté par un courant continu.
  • La figure 4 représente schématiquement un circuit de commande 11 d'un moteur 12 alimenté par un courant continu entraînant la meule d'un moulin à café inclus dans un appareil pour la préparation d'infusion de café. Ledit circuit de commande 11 comporte un pont de diodes 19 et un élément de pilotage 14 du moteur 12. Le circuit de commande 11 est soumis via deux bornes L et N à une tension d'alimentation alternative lorsque l'appareil est relié au réseau électrique. Le pont de diodes 19 transforme la tension alternative en une tension continue aux bornes du moteur 12. De manière avantageuse, l'élément de pilotage du moteur est un triac 14.
  • Sur le circuit de commande 11 est implanté un microcontrôleur 13 contenant un programme permettant de piloter les différentes fonctions de l'appareil. Le microcontrôleur 13 reçoit sur des entrées et émet sur des sorties différentes informations. Sur une entrée 16, le microcontrôleur reçoit à intervalles réguliers une valeur instantanée de la force contre électromotrice FCEM du moteur 12. Sur une autre entrée 17, le microcontrôleur reçoit l'image de la tension d'alimentation U; ce qui permet audit microcontrôleur 13 de mesurer la valeur de la tension et de définir à quel instant la tension est égale à zéro ; instant appelé zéro secteur. A partir d'une sortie 18, le microcontrôleur commande le triac 14.
  • La figure 6 représente la succession d'étapes permettant à un moulin à café dont la meule est entraînée par un moteur alimenté par un courant continu de distribuer une dose de café moulu ; c'est-à-dire jusqu'à ce que la meule du moulin ait réalisé un nombre de tours prédéterminé.
  • Les étapes 200 (mise en marche de l'appareil), 201 (initialisation et mise en marche moteur) et 202 (incrémentation du compteur) sont identiques aux étapes 100, 101, 102 décrites précédemment.
  • L'étape 203 est une étape de mesure de la force contre électromotrice FCEMi pendant l'unité de temps Ti.
  • Le microcontrôleur 13 réalise cette mesure pendant une phase où le moteur 12 n'est pas alimenté, juste après le zéro secteur détecté au moyen de son entrée 17 et avant la commande du triac 14 piloté par la sortie 18. Le microcontrôleur 13 mesure la force contre électromotrice FCEMi au moyen de son entrée 16.
  • Lorsque le temps Ti est écoulé, le microcontrôleur 13 exécute l'étape 204 qui consiste à déterminer la vitesse Vi du moteur 12 pendant l'unité de temps Ti.
  • Pour cela, le microcontrôleur 13 convertit la force contre électromotrice FCEMi mesurée en une vitesse Vi au moyen d'une relation linéaire définie expérimentalement en fonction des caractéristiques du moteur 12 (fig. 5); cette relation étant mémorisée dans le microcontrôleur 13. Dans l'exemple de la figure 5, la relation à la forme d'une équation : V = 103,57 FCEM - 113,87.
  • Les étapes suivantes de 205 à 208 sont identiques aux étapes 105 à 108 décrites précédemment.
  • Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (10)

  1. Procédé pour compter le nombre de tours d'une meule d'un moulin à café entraînée en rotation par un moteur électrique, caractérisé en ce que :
    - on mesure à intervalle de temps régulier Ti au moins un paramètre électrique Pi du moteur variant proportionnellement à la vitesse dudit moteur;
    - on calcule la vitesse Vi sur chaque intervalle de temps Ti à partir dudit paramètre Pi à partir d'une relation obtenue expérimentalement ;
    - on calcule le nombre de tours Ni effectué par la meule sur chaque intervalle de temps Ti à partir de la vitesse Vi déterminée.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on arrête le moteur lorsque la somme des nombres de tours ∑Ni atteint un seuil de nombre de tours prédéterminé.
  3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le moteur électrique est un moteur alimenté par un courant alternatif et par une tension U et en ce que ledit paramètre Pi dudit moteur est l'intensité absorbée.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on mesure la tension U d'alimentation du moteur et en ce que l'on apporte une correction dans le calcul de la vitesse en fonction de ladite tension.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le moteur électrique est un moteur alimenté par un courant continu et en ce que le paramètre électrique du moteur variant proportionnellement à la vitesse dudit moteur est la force contre électromotrice.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'intervalle de temps Ti est compris entre 10 millisecondes et 1 dixième de secondes, de préférence 20 millisecondes.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moteur est arrêté si le paramètre Pi mesuré est supérieur à un seuil prédéterminé sur une période donnée.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce le moteur est arrêté si le paramètre Pi mesuré est inférieur à un seuil prédéterminé.
  9. Appareil pour la préparation d'infusion de café comprenant un moulin à café comportant une meule dont le nombre de tours est compté par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
  10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire où est stockée une relation obtenue expérimentalement entre le paramètre Pi et la vitesse Vi.
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